研磨方法、研磨垫修整系统技术方案

本发明专利技术提供了一种研磨方法、研磨垫修整系统。研磨方法，包括：厚度检测装置测量研磨垫实时形貌的同时，修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫；其中，将所述研磨垫的实时形貌与目标形貌做比较；根据比较的结果实时调整所述修整器的工作模式。将研磨垫修整变粗糙保证抛光效率的同时，测量研磨垫实时形貌并根据实时形貌与目标形貌的比较结果实时调整所述修整器的工作模式，修整研磨垫在不同区域的高度差异，以确保研磨垫的整体平整度，从而保证抛光均匀性。

【技术实现步骤摘要】
研磨方法、研磨垫修整系统
本专利技术属于集成电路
，具体涉及一种研磨方法、研磨垫修整系统。
技术介绍
半导体集成电路制造的硅晶片通常经过许多工序，包括：沉积、图案形成以及蚀刻步骤。在每个制造步骤中，经常需要或者期望修改或精修晶圆的暴露面，以便为晶片后续加工或制造步骤作准备。一种修改或者精修晶圆的暴露面的方法为化学机械抛光(CMP)工艺，使用包含多个分散在液体中的松散磨粒的抛光浆液处理晶片表面。通常将此浆液涂敷到研磨垫，随后用研磨垫来研磨晶圆表面或者使晶片表面紧靠研磨垫移动，以从晶片表面移除材料。随着时间的推移，研磨垫表面由于夹带抛光工艺的副产物和磨损等因素，研磨垫的形貌(研磨表面)发生了较大变化，一方面整体平整度变差，例如研磨垫中心区域比边缘区域薄，导致研磨垫中心区域和边缘区域对晶圆的研磨量差异较大，从而影响了抛光均匀性；另一方面，研磨表面变得光滑，进而影响了抛光效率(晶圆的移除速率)，因此需要对研磨垫定期修整。定期将研磨垫暴露于具有工业金刚石表面的研磨垫修整器上，并以指定的速度旋转研磨垫以使研磨垫表面变得毛糙，同时研磨垫也被去除一定厚度，试图减少研磨垫形貌变化对研磨晶圆时的影响。但在不知道研磨垫实时形貌的情况下，只能按照既定的程式做修整，即对整个研磨垫的修整厚度均一致，相当于不平整的研磨表面整体修整去除大约同一厚度，那么剩余的研磨表面还是不平整，无法彻底修整研磨垫在不同区域的高度差异。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种研磨方法、研磨垫修整系统，将研磨垫修整变粗糙以保证抛光效率的同时，还修整研磨垫在不同区域的高度差异。本专利技术提供一种研磨方法，包括：厚度检测装置测量研磨垫实时形貌的同时，修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫；其中，将所述研磨垫的实时形貌与目标形貌做比较；根据比较的结果实时调整所述修整器的工作模式；以上步骤循环进行。进一步的，调整所述修整器的工作模式包括：调整所述修整器在所述研磨垫不同区域的移动速度。进一步的，所述移动速度范围为：0.2μm/s～2μm/s。进一步的，调整所述修整器的工作模式包括：调整所述修整器施加到所述掩模垫的压力和/或修整时间。进一步的，所述修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫的过程中，所述研磨垫自转，且所述研磨垫的中心轴位置不变。本专利技术还提供一种研磨垫修整系统，包括：研磨盘；设置于所述研磨盘上的研磨垫；与所述研磨垫相向设置的修整单元；所述修整单元包括修整器和位于所述修整器一侧的厚度检测装置。进一步的，所述厚度检测装置包括电涡流传感器或者光学传感器。进一步的，所述修整单元还包括压力传感器，所述压力传感器用于测量所述修整器施加到所述掩模垫的压力。进一步的，所述修整单元还包括驱动装置，所述驱动装置带动所述修整器在水平方向和竖直方向移动。进一步的，所述修整单元还包括控制器，所述控制器分别与所述厚度检测装置和所述修整器电连接。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供了一种研磨方法、研磨垫修整系统。研磨方法，包括：厚度检测装置测量研磨垫实时形貌的同时，修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫；其中，将所述研磨垫的实时形貌与目标形貌做比较；根据比较的结果实时调整所述修整器的工作模式。将研磨垫修整变粗糙保证抛光效率的同时，测量研磨垫实时形貌并根据实时形貌与目标形貌的比较结果实时调整所述修整器的工作模式，修整研磨垫在不同区域的高度差异，以确保研磨垫的整体平整度，从而保证抛光均匀性。附图说明图1为本专利技术实施例的研磨方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例的研磨垫修整系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例的研磨垫修整系统在不同区域的修整示意图。其中，附图标记如下：10-研磨盘；20-研磨垫；A-修整单元；30-修整器；40-厚度检测装置；50-驱动装置；60-安装板。具体实施方式基于上述研究，本专利技术实施例提供了一种研磨方法、研磨垫修整系统。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术实施例提供了一种研磨方法，如图1所示，包括：厚度检测装置测量所述研磨垫实时形貌的同时修整器从研磨垫中心沿径向向研磨垫边缘实时修整研磨垫；其中，将所述研磨垫的实时形貌与目标形貌做比较；根据比较的结果实时调整修整器的工作模式；以上步骤循环进行。所述修整器修整所述研磨垫的形貌的过程中，所述修整器朝向研磨垫运动，修整器的修整面接触研磨垫，使研磨垫变粗糙提高抛光效率，且使研磨垫不同区域的高度趋于相同，以确保研磨垫的整体平整度，从而保证抛光均匀性。如图2所示，研磨盘10上设置有研磨垫20，修整单元A包括修整器30和位于所述修整器30一侧的厚度检测装置40。厚度检测装置40测量研磨垫20实时形貌的同时，修整器30从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫。研磨垫20旋转用于研磨晶圆一段时间后，研磨垫的形貌在不同区域会存在不同程度的损伤，导致研磨垫形貌不一致,整体平整度变差，例如研磨垫20中心区域比边缘区域薄。所述厚度检测装置40测量所述研磨垫20的实时形貌，用来采集所述研磨垫在研磨晶圆后不同时刻、不同位置的厚度值，所述厚度值是指研磨垫中心沿径向向研磨垫边缘在不同区域的相对高度差值。示例性的，研磨盘10与研磨垫20的接触面BB’设置为基准平面，所述厚度检测装置40测量研磨垫20的研磨表面到基准平面的距离h，即为研磨垫的厚度。将采集到的所述研磨垫研磨晶圆后不同时刻、不同位置的厚度值传输至控制器，比较所述研磨垫的实时形貌与目标形貌的差值，如果，实时形貌与目标形貌的差值的绝对值小于等于误差允许值，则调整修整器的工作模式时，应使修整器按照既有的工作模式继续工作；如果实时形貌与目标形貌的差值绝对值大于误差允许值，则通过调整修整器的工作模式，使实时形貌趋向于目标形貌，一方面使研磨垫由于夹带抛光工艺的副产物而已经变得光滑的表面变得毛糙，使得研磨垫表面得到所需的粗糙度；另一方面，修整研磨垫在不同区域的高度差异，从而保持研磨垫形貌的一致性，以确保研磨垫的整体平整度，从而保证抛光均匀性。其中，所述目标形貌是指能够使晶圆研磨均一的研磨垫形貌，例如研磨垫表面整体平整度达到预设要求值(针对研磨垫表面整个平面而言)，以及研磨垫表面粗糙度达到预设要求值(针对研磨垫表面每个局部位置而言)。根据比较的结果实时调整修整器的工作模式，可以通过调整移动速度、施加到研磨垫的修整压力以及修整时间等方式实时调整修整器的工作模式。调整所述修整器在所述研磨垫不同区域的移动速度，所述移动速度范围为：0.2μm/s～2μm/s。如图3所示，沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研磨方法，其特征在于，包括：/n厚度检测装置测量研磨垫实时形貌的同时，修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫；/n其中，将所述研磨垫的实时形貌与目标形貌做比较；/n根据比较的结果实时调整所述修整器的工作模式；/n以上步骤循环进行。/n

【技术特征摘要】
1.一种研磨方法，其特征在于，包括：
厚度检测装置测量研磨垫实时形貌的同时，修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫；
其中，将所述研磨垫的实时形貌与目标形貌做比较；
根据比较的结果实时调整所述修整器的工作模式；
以上步骤循环进行。


2.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，调整所述修整器的工作模式包括：调整所述修整器在所述研磨垫不同区域的移动速度。


3.如权利要求2所述的研磨方法，其特征在于，所述移动速度范围为：0.2μm/s～2μm/s。


4.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，调整所述修整器的工作模式包括：调整所述修整器施加到所述掩模垫的压力和/或修整时间。


5.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，所述修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫的过程中，所述研磨垫自转...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨一凡，高志强，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42